Stroj na vytváranie vŕtaných pilót

Číslo patentu: 287449

Dátum: 08.09.2010

Autor: Sherwood David

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Stroj obsahuje vodiace prostriedky (100) na zvislé vedenie
otáčaciu hlavu (20), vedenú zvisle vo vodiacich prostriedkoch (100), zemný vrták (22), obsahujúci duté jadro (24) a najmenej jedno rebro (26) v tvare skrutkovnice, pričom jadro (24) má horný koniec a otvorený dolný koniec (24a)
ďalej predlžovaciu trubicu (28), ktorej dolný koniec je pripojený k hornému koncu jadra (24) zemného vrtáka (22), pričom otáčacia hlava (20) spolupôsobí s predlžovacou trubicou (28) kvôli uvádzaniu zostavy tvorenej zemným vrtákom (22) a predlžovacou trubicou (28) do otáčania
ďalej ponornú trubicu (36), uloženú posuvne v dutom jadre (24) zemného vrtáka (22) a v predlžovacej trubici (28), pričom ponorná trubica (36) má horný koniec (36b) pripojený k prívodnému potrubiu (32) betónu a dolný koniec (36a) vybavený najmenej jedným výstupným otvorom (50) na výstup betónu. K hornému koncu (28b) predlžovacej trubice (28) je pripojený pracovný valec (38), a to svojím prvým koncom, zatiaľ čo opačný druhý koniec pracovného valca (38) je spojený na spoločné posúvanie s horným koncom (36b) ponornej trubice (36), ktorá axiálne prechádza pracovným valcom (38). Pracovný valec (38) je vybavený ovládacími prostriedkami na menenie relatívnej polohy dolného konca (36a) ponornej trubice (36) vzhľadom na dolný koniec jadra (24) zemného vrtáka (22) medzi prvou polohou, v ktorej je dolný koniec (36a) ponornej trubice (36) zatiahnutý vzhľadom na dolný koniec (24a) jadra (24) zemného vrtáka (22), a druhou polohou, v ktorej je vyhotovený najmenej jeden otvor (50) ponornej trubice (36) mimo jadra (24) zemného vrtáka (22).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka zariadenia na Vytvárame Vŕtaných pilót, typu so zemným vrtákom. Osobitne sa vynález týka stroja, ktorý dovoľuje súčasne vytvárať V zemine valcovitý vrt a vypĺňať tento vrt samotvrdnúcou suspenziou alebo betónom na účely získania pilóty vytvorenej vo vrte.Doteraj ší stav technikyNa pripojenom obr. l je znázomený Vŕtací stroj so zemným vrtákom na vytváranie pilót, odlievaných na mieste. Stroj obsahuje plošinu 10, uloženú výhodne na pásovom podvozku 12, ku ktorému je kĺbovo pripojený vodiaci stožiar 14, ktorý je v pracovnej polohe zvislý. Stožiar 14 má na jeho čele zvislé vedenie 16 na posuvné vedenie saní 18. Tieto sane 18 majú otáčaciu hlavu 20, ktorá spolupôsobí s dutým zemným vrtákom 22, tvoreným dutým jadrom 24 a najmenej jedným rebrom (listom) 26 v tvare skrutkovnicc. Otáčacia hlava 22 slúži na otáčanie zerrmého vrtáka 22, čo vyvoláva jeho spúšťanie do zeme skrutkovaním, a teda vytváranie vrtu. Pretože zemný vrták 22 je dutý, je možné po vyvŕtaní vháňať do vrtu postupne s vyťahovanim vrtáka samotvrdnúcu suspenziu alebo betón na vytváranie pilóty.Z dôvodov obmedzenia priestorových možností pri presunoch stroja a z dôvodov konštrukcie sú výška stožiara 14 a výška H vrtáka stále obmedzené na hodnotu okolo 20 m. Na niektorých stavbách je však žiadnce mat možnosť vftania a vytvárania na mieste odlievaných pilót s hĺbkou okolo 25 m.Aby sa umožnilo Vŕtanie takýchto pilót, navrhlo sa už pripájať k homej častí zemného vrtáka 22 predlžovaciu trubicu 28, ďalej trubicu 28 Kelly. Trubica 28 Kelly s dĺžkou h je pripojená, kvôli spoločnému otáčaniu a posunu, k homému koncu zemného vrtáka a horný koniec 28 b trubice 28 Kelly je pripojený otočným kĺbom 30 k prívodnému potrubiu 32 betónu. Chápe sa, že takto dosiahnuteľná hĺbka pilóty sa rovná H h, čo vytvára hĺbku okolo 25 m. .Te potrebné poznamenať, že otáčacia hlava 20 môže spolupôsobiť tak s jadrom 24,ako aj s trubicou 28 Kelly.Hlavná nevýhoda takéhoto systému spočíva V spôsobe, ktorým sa betón zavádza do vrtu kvôli vytváraniu pilóty. Betón vystupuje priamo na dolnom otvorenom konci 24 a dutého jadra zemného vrtáka. Presúvanie tohto dolného konca 24 a pomocou sam 18 je chúlostivé a vzniká riziko, aby tento dolný koniec nebol nad betónom, postupne vypĺňajúcim vrt. Táto diskontinuita je sprevádzaná rizikom lokálneho zosunu zeminy, V ktorej bol vytvorený vrt, takže sa veľmi významne zníži mechanická pevnosť vytváranej pilóty.Ďalej je z francúzskeho patentovćho spisu FR 2 566 813 majiteľa Boletanche známy stroj na Vŕtanie pomocou zemného vrtáka, ktorý dovoľuje odstrániť uvedenú nevýhodu. Tento zemný vrták s dutým jadrom je vybavený trubicou, uloženou posuvne v dutom jadre zemného vrtáka, ktorá sa najčastejšie označuje ako ponomá trubica. Táto trubica je pri vŕtaní V polohe zatiahnutej do zemného vrtáka a vysúva sa z dolného konca zemného vrtáka, keď sa vrták vyťahuje, aby sa umožňovalo vháňanie betónu do vrtu. Tento postup dovoľuje zaistiť dobrú kvalitu Vytváranej pilóty a hlavne kontínuitu vháňania betónu po celej výške vrtu.Je zrejmé, že existuje potreba mať k dispozícii vítací stroj so zemným vrtákom na vytváranie na mieste odlievaných pilót, ktorý by umožňoval súčasne získavať pilóty zvýšenej hĺbky a súčasne pilóty s veľkou kontinuitou ich betónovej konštrukcie. Vynález si preto kladie za úlohu vytvoriť vŕtaci stroj, ktorý by umožňoval spĺňať súčasne obe požiadavky.Kvôli dosiahnutiu uvedeného cieľa navrhuje vynález stroj na vytváranie vŕtaných pilót, ktorý obsahujevodiace prostriedky na zvislé vedenie, otáčaciu hlavu, vedenú zvisle vo vodiacich prostriedkoch, zemný vrták, obsahujúci duté jadro a najmenej jedno rebro V tvare skrutkovnice, pričom jádro má horný koniec a otvorený dolný koniec, predlžovaciu trubicu, ktorej dolný koniec je pripojený k hornému koncu jadra zemného vrtáka, pričom otáčacia hlava spolupôsobí s predlžovacou trubicou kvôli uvádzaniu zostavy tvorenej zemným vrtákom a predlžovacou trubicou do otáčania, ponornú trubicu, uloženú posuvne V dutom jadre zemného vrtáka a predlžovaciu trubicu, pričom ponomá trubica má horný koniec pripojený kprívodnému potrubiu betónu a dolný koniec vybavený najmenej jedným výstupným otvorom na Výstup betónu, pričom podľa vynálezu je k hornému koncu predlžovacej trubice pripojený pracovný Valec, a to svojím prvým koncom, zatiaľ čo opačný druhý koniec pracovného valca je spojený na spoločné posúvanie s horným koncom ponornej trubice, ktorá axiálne prechádza pracovným valcom, 10pričom pracovný valec je vybavený ovládacími prostriedkami na menenie relatívnej polohy dolného konca ponomej trubice vzhľadom na dolný koniec jadra zemného vrtáka medzi prvou polohou, V ktorej je dolný koniec ponornej t 1 ubice zatiahnutý vzhľadom na dolný koniec jadra zerrmého vrtáka, a druhou polohou,V ktorej je vyhotovený najmenej jeden otvor ponomej trubice mimo jadra zemného vrtáka.Výhodne pracovný valec obsahuje jednak prstencové teleso, obklopujúce ponornú trubicu a upevnené khomému koncu predlžovacej trubice, a jednak pohyblivú prstencovú časť, obklopujúcu ponomú trubicu,a pevne spojenú s horným koncom ponomej trubice, na axiálne pohybovanie ponomej trubice vzhľadom na predlžovaciu trubicu.Vodiace prostriedky na zvislé vedenie výhodne obsahujú stožiar a sane, pohyblivé po dĺžke stožiara, pričom otáčacia hlava je spojená s týmito saňarni na jej vedenie po dlžke stožiara.Dolný koniec ponomej trubice je podľa ďalšieho znaku vynálezu vybavený vŕtacím nástrojom.Uvedený najmenej jeden Výstupný otvor na výstup betónu, ktorý je vytvorený v bočnej stene ponomej trubice, je výhodne umiestnený s odstupom od dolného konca ponomej trubice.Podľa ďalšieho znaku vynálezu je horný koniec ponornej trubice pripoj ený k prívodnému potrubiu betónu otočným spojom.Je zrejmé, že vzhľadom na to, že duté jadro zemného vrtáka je predĺžené predlžovacou trubicou alebo trubicou Kelly, je možné vytvárať pilóty s dĺžkou badateľne zväčšenou vzhľadom na dĺžku trubice Kelly. Je rovnako zrejmé, že osadenie ponomej trubice do zostavy tvorenej dutým jadrom zemného vrtáka a trubicou Kelly umožňuje využívat všetky výhody ponomej trubice, pokiaľ íde o zvládanie vháňania betónu alebo sarnotvrdnúcej suspenzie dovnútra vrtu na účely získania pilóty.Ďalej je tiež zrejmé, že vzhľadom na prítomnosť prstencového pracovného valca je možné presne ovládať polohu dolného konca ponomej trubice vzhľadom na dolný koniec dutého jadra zemného vrtáka, čo dovoľuje získať vysokú kvalitu vháňania betónu do vrtu s postupujúcim vyťahovaním zemného vrtáka a trubice Kelly cez prítomnosť tejto trubice. Navyše dovoľuje použitie prstencového pracovného valca, obklopujúceho ponomú trubicu, zabrániť vytvoreniu poruchy súosovosti (t. j. vzájomnému vyosovaniu) medzi ponomou trubicou na jednej strane a trubicou Kelly a zenmým vrtákom na druhej strane.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je bližšie vysvetlený V nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, neobmedzujúce jeho rozsah, v ktorých znázorňuje obr. 1 už opísaný stroj známeho vyhotovenia na vytváranie vŕtaných pilót so zvýšenou hĺbkou, obr. 2 bočný pohľad na celkovú zostavu zariadenia podľa vynálezu, obr. 3 a pohľad na časť obr. 2, ukazujúci ponornú trubicu V zatiahnutej polohe, obr. 3 b pohľad analogický obr. 3 a, ukazujúci ponomú trubicu vo vysunutej polohe a obr. 4 pohľad na zostavu stroja po skončení vŕtania.S odvolaním na obr. 2 a 3 bude najprv opísaná prednostná konštrukcia vŕtacieho stroja. Na obr. 2 je znázomená plošina 10 s jej zvislým stožiarom 14. Stožiar 14 nesie zvislé vedenia 16 na posuvné vedenie saní 18. Sane 18 nesú otáčaciu hlavu 20, ktorá spolupôsobí s dutým zemným vrtákom 22. Stožiar 14, vedenia 16 a sane 18 tvoria vodiace prostriedky 100 na zvislé vedenie otáčacej hlavy 20. Vrták 22 má duté jadro 24 pripojené na spoločný posun a otáčanie k dolnému koncu 28 a trubice 28 Kelly. Mechanické spojenie medzi jadrom 24 zemného vrtáka 22 a trubicou 28 Kelly je akéhokoľvek vhodného druhu na umožňovanie prenosu otáčavého a presúvacieho pohybu otáčacej hlavy 20 z trubice 28 Kelly na jadro 24 zemného vrtáka 22. Na obr. 3 b sú znázomené prostriedky 34 na mechanické spojenie.Podľa vynálezu obsahuje stroj ďalej ponomú trubicu 36, uloženú posuvné v dutom jadre 24 zemného vrtáka a v trubici 28 Kelly. Ponomá trubica 36 má dolný koniec 36 a, a ďalej má horný koniec 36 b, pripojený l( prívodnému potrubiu 32 betónu alebo samotvrdnúcu suspenziu na napájanie ponornej trubice 36. Ako je lepšie zrejmé z obr. 3 a, je horný koniec 28 b trubice Kelly pripojený k prstencovému pracovnému valcu 38,vradenému medzi homý koniec 28 b trubice Kelly a homý koniec 36 b ponomej trubice. Tento prstencový pracovný valec 38, ktorý obklopuje homú časť ponomej trubice, je tvorený prstencovýrn telesom 40, ktoré obklopuje hornú časť ponomej trubice, a ktoré je spojené kvôli spoločnému posúvaníu s horným koncom 28 b trubice Kelly, ale ktoré sa proti nemu výhodne môže navzájom voľne otáčať.Teleso 40 prstencového pracovného valca 38 je pripojené k privodnému potrubiu tlakovej tekutiny kvôli ovládaniu pracovného valca 38. Tento pracovný valec rovnako obsahuje prstencovú pohyblivú časť 44, ktoré. obklopuje ponornú trubicu 36, a ktorej horný koniec 44 a je pripojený k hornému koncu 36 b ponornej trubice a je s nim spojený pomocou spájacích prostriedkov, pripájajúcich pohyblivú časť pracovného valca kvôlispoločnému posunu s ponornou trubicou, ale výhodne s možnosťou vzájomného voľného otáčania. Rovnako výhodne tvoria spájacie prostriedky 46 súčasne otočný spoj na prívodné potrubie 32 na prívod betónu do ponomej trubice 36.Je zrejmé, že vzhľadom na prítomnosť prstencového pracovného valca 40 je možné, aby bolo pre akúkoľvek polohu zostavy, tvorenú zemným vrtákom 22 a trubicou 28 Kelly, vymedzovaná zatíahnutá poloha ponomej trubice 36 (obr. 3 a), v ktorej je koniec ponomej trubice 36 a zatiahnutý vzhľadom na dolný koniec 24 a jadra zemného vrtáka a vysunutá poloha, znázornená na obr. 3 b. V prvom pripade je teleso prstencového pracovného valca 40 napájané tlakovou tekutinou, čo vyvolá zdvih ponornej trubice vzhľadom na zostavu,tvorenú zemným vrtákom. Keď je oproti tomu napájanie telesa 40 pracovného valca prerušené, ponomá trubica je spustená vzhľadom na zostavu tvorenú zemným vrtákom s trubicou Kelly a jej dolný koniec 36 a vyčnieva pod dolný koniec 24 a jadra zemného vrtáka.V tejto polohe je možné ovládať pomocou ponomej trubice vháňanie betónu do vrtu, predtým vytvoreného zerrmým vrtákom 22. Na tento účel je horná stena ponomej trubice vybavená, ako je známe, výhodne v blízkosti jej dolného konca 36 a, vháňacími otvormi, ako sú otvory 50. Vo vháňacej polohe ležia otvory v kontrolovanej hĺbke h pod dolným koncom 24 a zemného vrtáka, čo dovoľuje udržiavať vháňacie otvory 50 pod hladinou betónu, postupne vyplňujúceho vrt.Ako je rovnako známe, je možné vybaviť dolný koniec 36 a vŕtacim nástrojom, ktorý uľahčuje pôsobenie zemného vrtáka pri vytváraní vrtu. V tomto pripade môže byť účelne zaistiť, aby ponorná trubica 36 bola spojená kvôli spoločnému otáčaniu so zemným vrtákom 22 a trubicou 28 Kelly. To sa umožňuje otočným spoj om 46, zaisťujúcim spojenie medzi privodným potrubím 32 a ponomou trubicou 36.Na obr. 4 je znázornený začiatok vypĺňania vrtu po jeho vytvorení. Dolný koniec 36 a ponornej trubice je uložený pod dolným koncom zemného vrtáka 24 a tak, že otvory 50 umožňujú vháňanie betónu pod vrtákom v dolnej časti 52 vytváraného vrtu. Potom pracovný valec 38 udržuje ponomú trubicu 36 vo vysunutej polohe a zostava tvorená vrtákom 22, trubicou 28 Kelly a ponomou trubicou 36 je ako celok zdvíhaná prostrednictvom otáčacej hlavy 20. Dĺžka h medzi koncom 24 a dutého zemného vrtáka a vháňacimi otvormi 50 vytvára bezpečnostné rozpätie kvôli zaisteniu, že otvory 50 zostávajú pri zdvihaní vrtáka a ponomej trubice stále pod hladinou betónu. iJe zrejmé, že opisaný stroj účinne umožňuje vytvárať vftané pilóty so zvýšenou hlbkou, a to vzhľadom na prítorrmosť trubice 28 Kelly, osadenej na hornom konci jadra zemného vrtáka, a dosahovať pritom vysokú kvalitu odlievaných pilót, a to v dôsledku prítomnosti ponornej trubice 36 a možnosti jej relativneho posunu proti zemnému vrtáku 22 vzhľadom na prítomnost pracovného valca 38, ktorý môže byt ovládaný nezávisle od polohy otáčacej hlavy 20, a teda polohy zemného vrtáka.1. Stroj na vytváranie vŕtaných pilót obsahujúci vodiace prostriedky (100) na zvislé vedenie, otáčaciu hlavu (20), vedenú zvisle vo vodiacich prostriedkoch (100), zemný vrták (22), obsahujúci duté jadro (24) a najmenej jedno rebro (26) v tvare skrutkovnice, pričom jadro (24) má homý koniec a otvorený dolný koniec(24 a), predlžovacíu trubicu (28), ktorej dolný koniec je pripojený k homému koncu jadra (24) zerxmého vrtáka (22), pričom otáčacia hlava (20) spolupôsobí s predlžovacou trubicou (28) kvôli uvádzaniu zostavy tvorenej zemným vrtákom (22) a predlžovacou trubicou (28) do otáčania, ponomú trubicu (36), uloženú posuvne v dutom jadre (24) zemného vrtáka (22) a v predlžovacej trubici (28), pričom ponorná trubica (36) má horný koniec (36 b) pripojený k prívodnému potrubiu (32) betónu a dolný koniec (36 a) vybavený najmenej jedným výstupným otvorom (50) na výstup betónu, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že k homému koncu (28 b) predlžovacej trubice (28) je pripojený pracovný valec (38), a to svojim prvým koncom, zatiaľ čo opačný druhý koniec pracovného valca (38) je spojený na spoločné posúvanie s homým koncom (36 b) ponomej trubice(36), ktorá axiálne prechádza pracovným valcom (38), pričom pracovný valec (38) je vybavený ovládacími prostriedkami na menenie relatímej polohy dolného konca (36 a) ponornej trubice (36) vzhľadom na dolný koniec jadra (24) zemného vrtáka (22) medzi prvou polohou, v ktorej je dolný koniec (36 a) ponornej trubice(36) zatiahnutý vzhľadom na dolný koniec (24 a) jadra (24) zemného vrtáka (22), a druhou polohou, v ktorej je vyhotovený najmenej jeden otvor (50) ponomej trubice (36) mimo jadra (24) zemného vrtáka (22).2. Stroj podľa nároku l, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že pracovný valec (38) obsahuje jednak prstencové teleso (40), obklopujúce ponomú trubicu (36) a upevnené k homému koncu (28 a) predlžovacej trubice (28), a jednak pohyblivú prstencovú časť (44), obklopujúcu ponomú trubicu (28), a pevne spojenú s horným koncom (36 b) ponomej trubice (36), na axiálne pohybovaníe ponornej trubice (36) vzhľadom na predlžovacíu trubicu (28).3. Stroj podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že vodiace prostriedky (100) na zvislé vedenie obsahujú stožiar (14) a sane (18), pohyblivé po dlžke stožiara (14), pričom otáčacia hlava (20) je spojená s týmito saňarni (18) na jej vedenie po dlžke stožiara (14).4. Stroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že dolný koniec (36 a) ponornej trubice (36) je vybavený vŕtacím nástroj om.5. Stroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, v y z n a č u j ú c í s a t ý m , že uvedený najmenej jeden Výstupný otvor (50) na výstup betónu, ktorý je vytvorený v bočnej stene ponornej trubice (36), je5 umiestnený s odstupom od dolného konca (3621) ponornej trubice (36).6. Stroj podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že horný koniec (3621)ponornej trubice je pripojený k prívodnému potrubiu (32) betónu otočným spojom (46).

MPK / Značky

MPK: E02D 5/34

Značky: stroj, pilot, vrtaných, vytváranie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-287449-stroj-na-vytvaranie-vrtanych-pilot.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Stroj na vytváranie vŕtaných pilót</a>

Podobne patenty